Назначение
Машины для испытания конструкционных материалов «УТС 111» (далее по тексту -машины) предназначены для измерений силы и деформации при испытаниях материалов на растяжение, сжатие и изгиб в режиме статического или низкочастотного нагружения.
Описание
Принцип действия машин основан на преобразовании нагрузки, приложенной к испытываемому образцу, датчиком тензорезисторным силоизмерительным (далее - датчик) в электрический сигнал, изменяющийся пропорционально этой нагрузке.
Приложенная нагрузка, создаваемая машинами, деформирует испытуемый образец, при этом производиться измерение значения величины этой нагрузки и соответствующей ей величины деформации образца.
Машины в базовой комплектации содержат два измерительных канала:
- канал измерения усилия, включающий в себя тензометрический силоизмерительный датчик и преобразователь сигнала;
- канал измерения перемещения подвижной траверсы, включающий в себя оптоэлектронный преобразователь угловых перемещений (датчик перемещения) и цифровой преобразователь.
Конструктивно машины состоят из модуля силозадающего и пульта управления. Модуль силозадающий состоит из силовой рамы, выполненной в одноколонном или двухколонном исполнении, электропривода, приспособлений для установки испытываемого образца. Внутри рамы установлены направляющие колонны, по которым при помощи винтовых пар перемещается подвижная траверса. Движение для перемещения подвижной траверсы винтовые пары получают от регулируемого электропривода.
Пульт управления представляет собой микропроцессорный прибор, который осуществляет прием и обработку информации от датчика тензорезисторного силоизмерительного, датчика перемещения, конечных выключателей, а также вырабатывает сигналы для управления процессом испытания. На передней панели пульта управления расположены графический дисплей и клавиатура для ввода исходных данных и режимов испытания.
Машины обеспечивают:
- ввод всех параметров испытания единичного образца или серии образцов с клавиатуры в диалоговом режиме;
- испытание образца по заданному алгоритму;
- полную автоматизацию процесса испытания, включая быстрый возврат траверсы в исходное положение после разрушения образца;
- математическую обработку результатов испытания;
- выдачу информации о результатах испытаний на дисплей пульта управления;
- связь с внешними устройствами.
Машины выпускаются 28 модификаций, отличающихся наибольшим пределом измерения силы. Модификации машин УТС111.1 изготавливаются в одноколонном исполнении, модификации машин УТС111.2 - в двухколонном исполнении. По заказу машины могут иметь варианты исполнения с увеличенным рабочим ходом подвижной траверсы и высотой.
Машины могут быть укомплектованы программно-техническим комплексом (персональный компьютер, принтер, линия связи для подключения к пульту машины и программное обеспечение), устройствами измерения деформации, термокриокамерами и высокотемпературными печами.
Модификации машин имеют обозначение:
«Машина УТСШ.Х-Y-K УХЛ-4.2 ТУ4271-020-99369822-13»,
где УТС111- номер проекта предприятия разработчика машин;
Х - исполнение: 1 - одноколонные; 2 - двухколонные;
Y - наибольший предел измерения нагрузки, кН;
К - параметр обозначения пределов допускаемой погрешности измерения силы в выбранном диапазоне измерения (таблица 2).
Внешний вид испытательных машин представлен на рисунках 1, 2 и 3.
Рис 1. Машина УТС 111.1-1-23
Рис 2. Машина УТС 111.2-50-11
Рис 3. Машина УТС 111.2-600-23
Программное обеспечение
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1. Таблица 1
| Наименование программного обеспечения | Идентификационн ое наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификаци онный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| ТestProf I | P_1.01E | 1.О1Е.ХХ* | 0x850265 | CRC16 |
*1.01Е. - метрологически значимая часть ПО;
ХХ - метрологически не значимая часть ПО
Метрологически не значимая часть программного обеспечения является сервисной
частью программного обеспечения и её объём и конфигурация оговариваются при заказе.
Конструктивно машины имеют защиту встроенного программного обеспечения (ПО) от преднамеренных или непреднамеренных изменений, реализованную изготовителем на этапе производства путем установки режима защиты микроконтроллера от чтения и записи исполняемого кода. Доступ к ПО ограничен паролями.
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «А» по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Диапазон и погрешность измерения нагрузки для модификаций машин приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Модификации машин | Параметр К |
| Диапазон измерения силы, кН | Пределы допускаемой относительной погрешности измерения силы, % |
| ±0,2 | ±0,5 | ±1,0 |
| 1 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| УТС111.1-0,01-К | от 0,001 до 0,01 | 11 | 12 | 13 |
| от 0,0001 до 0,01 | 21 | 22 | 23 |
| от 0,00004 до 0,01 | 31 | 32 | 33 |
| от 0,00002 до 0,01 | 41 | 42 | 43 |
| от 0,00001 до 0,01 | 51 | 52 | 53 |
| от 0,000001 до 0,01 | 61 | 62 | 63 |
| УТС111.1-0,02-К | от 0,002 до 0,02 | 11 | 12 | 13 |
| от 0,0002 до 0,02 | 21 | 22 | 23 |
| от 0,00008 до 0,02 | 31 | 32 | 33 |
| от 0,00004 до 0,02 | 41 | 42 | 43 |
| от 0,00002 до 0,02 | 51 | 52 | 53 |
| от 0,000002 до 0,02 | 61 | 62 | 63 |
| УТС111.1-0,05-К | от 0,005 до 0,05 | 11 | 12 | 13 |
| от 0,0005 до 0,05 | 21 | 22 | 23 |
| от 0,0002 до 0,05 | 31 | 32 | 33 |
| от 0,0001 до 0,05 | 41 | 42 | 43 |
| от 0,00005 до 0,05 | 51 | 52 | 53 |
| от 0,000005 до 0,05 | 61 | 62 | 63 |
| 1 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| УТС111.1-0,1-К | от 0,01 до 0,1 | 11 | 12 | 13 |
| от 0,001 до 0,1 | 21 | 22 | 23 |
| от 0,0004 до 0,1 | 31 | 32 | 33 |
| от 0,0002 до 0,1 | 41 | 42 | 43 |
| от 0,0001 до 0,1 | 51 | 52 | 53 |
| от 0,00001 до 0,1 | 61 | 62 | 63 |
| УТС111.1-0,5-К | от 0,05 до 0,5 | 11 | 12 | 13 |
| от 0,005 до 0,5 | 21 | 22 | 23 |
| от 0,002 до 0,5 | 31 | 32 | 33 |
| от 0,001 до 0,5 | 41 | 42 | 43 |
| от 0,0005 до 0,5 | 51 | 52 | 53 |
| от 0,00005 до 0,5 | 61 | 62 | 63 |
| УТС111.1-1,0-К | от 0,1 до 1,0 | 11 | 12 | 13 |
| от 0,01 до 1,0 | 21 | 22 | 23 |
| от 0,004 до 1,0 | 31 | 32 | 33 |
| от 0,002 до 1,0 | 41 | 42 | 43 |
| от 0,001 до 1,0 | 51 | 52 | 53 |
| от 0,0001 до 1,0 | 61 | 62 | 63 |
| УТС111.1-2,0-К | от 0,2 до 2,0 | 11 | 12 | 13 |
| от 0,02 до 2,0 | 21 | 22 | 23 |
| от 0,008 до 2,0 | 31 | 32 | 33 |
| от 0,004 до 2,0 | 41 | 42 | 43 |
| от 0,002 до 2,0 | 51 | 52 | 53 |
| от 0,0002 до | 61 | 62 | 63 |
| УТС111.1-5,0-К | от 0,5 до 5,0 | 11 | 12 | 13 |
| от 0,05 до 5,0 | 21 | 22 | 23 |
| от 0,02 до 5,0 | 31 | 32 | 33 |
| от 0,01 до 5,0 | 41 | 42 | 43 |
| от 0,005 до 5,0 | 51 | 52 | 53 |
| от 0,0005 до 5,0 | 61 | 62 | 63 |
| УТС111.2-0,01-К | от 0,001 до 0,01 | 11 | 12 | 13 |
| от 0,0001 до 0,01 | 21 | 22 | 23 |
| от 0,00004 до 0,01 | 31 | 32 | 33 |
| от 0,00002 до 0,01 | 41 | 42 | 43 |
| от 0,00001 до 0,01 | 51 | 52 | 53 |
| от 0,000001 до 0,01 | 61 | 62 | 63 |
| УТС111.2-0,02-К | от 0,002 до 0,02 | 11 | 12 | 13 |
| от 0,0002 до 0,02 | 21 | 22 | 23 |
| от 0,00008 до 0,02 | 31 | 32 | 33 |
| от 0,00004 до 0,02 | 41 | 42 | 43 |
| от 0,00002 до 0,02 | 51 | 52 | 53 |
| от 0,000002 до 0,02 | 61 | 62 | 63 |
| 1 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| УТС111.2-0,05-К | от 0,005 до 0,05 | 11 | 12 | 13 |
| от 0,0005 до 0,05 | 21 | 22 | 23 |
| от 0,0002 до 0,05 | 31 | 32 | 33 |
| от 0,0001 до 0,05 | 41 | 42 | 43 |
| от 0,00005 до 0,05 | 51 | 52 | 53 |
| от 0,000005 до 0,05 | 61 | 62 | 63 |
| УТС111.2-0,1-К | от 0,01 до 0,1 | 11 | 12 | 13 |
| от 0,001 до 0,1 | 21 | 22 | 23 |
| от 0,0004 до 0,1 | 31 | 32 | 33 |
| от 0,0002 до 0,1 | 41 | 42 | 43 |
| от 0,0001 до 0,1 | 51 | 52 | 53 |
| от 0,00001 до 0,1 | 61 | 62 | 63 |
| УТС111.2-0,5-К | от 0,05 до 0,5 | 11 | 12 | 13 |
| от 0,005 до 0,5 | 21 | 22 | 23 |
| от 0,002 до 0,5 | 31 | 32 | 33 |
| от 0,001 до 0,5 | 41 | 42 | 43 |
| от 0,0005 до 0,5 | 51 | 52 | 53 |
| от 0,00005 до 0,5 | 61 | 62 | 63 |
| УТС111.2-1,0-К | от 0,1 до 1,0 | 11 | 12 | 13 |
| от 0,01 до 1,0 | 21 | 22 | 23 |
| от 0,004 до 1,0 | 31 | 32 | 33 |
| от 0,002 до 1,0 | 41 | 42 | 43 |
| от 0,001 до 1,0 | 51 | 52 | 53 |
| от 0,0001 до 1,0 | 61 | 62 | 63 |
| УТС111.2-2,0-К | от 0,2 до 2,0 | 11 | 12 | 13 |
| от 0,02 до 2,0 | 21 | 22 | 23 |
| от 0,008 до 2,0 | 31 | 32 | 33 |
| от 0,004 до 2,0 | 41 | 42 | 43 |
| от 0,002 до 2,0 | 51 | 52 | 53 |
| от 0,0002 до | 61 | 62 | 63 |
| УТС111.2-5,0-К | от 0,5 до 5,0 | 11 | 12 | 13 |
| от 0,05 до 5,0 | 21 | 22 | 23 |
| от 0,02 до 5,0 | 31 | 32 | 33 |
| от 0,01 до 5,0 | 41 | 42 | 43 |
| от 0,005 до 5,0 | 51 | 52 | 53 |
| от 0,0005 до 5,0 | 61 | 62 | 63 |
| УТС111.2-10,0-К | от 1,0 до 10,0 | 11 | 12 | 13 |
| от 0,1 до 10,0 | 21 | 22 | 23 |
| от 0,04 до 10,0 | 31 | 32 | 33 |
| от 0,02 до 10,0 | 41 | 42 | 43 |
| от 0,01 до 10,0 | 51 | 52 | 53 |
| от 0,001 до 10,0 | 61 | 62 | 63 |
| 1 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| УТС111.2-30,0-К | от 3,0 до 30,0 | 11 | 12 | 13 |
| от 0,3 до 30,0 | 21 | 22 | 23 |
| от 0,12 до 30,0 | 31 | 32 | 33 |
| от 0,06 до 30,0 | 41 | 42 | 43 |
| от 0,03 до 30,0 | 51 | 52 | 53 |
| от 0,003 до 30,0 | 61 | 62 | 63 |
| УТС111.2-50,0-К | от 5,0 до 50,0 | 11 | 12 | 13 |
| от 0,5 до 50,0 | 21 | 22 | 23 |
| от 0,2 до 50,0 | 31 | 32 | 33 |
| от 0,1 до 50,0 | 41 | 42 | 43 |
| от 0,05 до 50,0 | 51 | 52 | 53 |
| от 0,005 до 50,0 | 61 | 62 | 63 |
| УТС111.2-100,0-К | от 10,0 до 100,0 | 11 | 12 | 13 |
| от 1,0 до 100,0 | 21 | 22 | 23 |
| от 0,4 до 100,0 | 31 | 32 | 33 |
| от 0,2 до 100,0 | 41 | 42 | 43 |
| от 0,1 до 100,0 | 51 | 52 | 53 |
| от 0,01 до 100,0 | 61 | 62 | 63 |
| УТС111.2-200,0-К | от 20,0 до 200,0 | 11 | 12 | 13 |
| от 2,0 до 200,0 | 21 | 22 | 23 |
| от 0,8 до 200,0 | 31 | 32 | 33 |
| от 0,4 до 200,0 | 41 | 42 | 43 |
| от 0,2 до 200,0 | 51 | 52 | 53 |
| от 0,02 до 200,0 | 61 | 62 | 63 |
| УТС111.2-250,0-К | от 25,0 до 250,0 | 11 | 12 | 13 |
| от 2,5 до 250,0 | 21 | 22 | 23 |
| от 1, до 250,0 | 31 | 32 | 33 |
| от 0,5 до 250,0 | 41 | 42 | 43 |
| от 0,25 до 250,0 | 51 | 52 | 53 |
| от 0,025 до 250,0 | 61 | 62 | 63 |
| УТС111.2-400,0-К | от 40,0 до 400,0 | 11 | 12 | 13 |
| от 4,0 до 400,0 | 21 | 22 | 23 |
| от 1,6 до 400,0 | 31 | 32 | 33 |
| от 0,8 до 400,0 | 41 | 42 | 43 |
| от 0,4 до 400,0 | 51 | 52 | 53 |
| от 0,04 до 400,0 | 61 | 62 | 63 |
| УТС111.2-500,0-К | от 50,0 до 500,0 | 11 | 12 | 13 |
| от 5,0 до 500,0 | 21 | 22 | 23 |
| от 2,0 до 500,0 | 31 | 32 | 33 |
| от 1,0 до 500,0 | 41 | 42 | 43 |
| от 0,5 до 500,0 | 51 | 52 | 53 |
| от 0,05 до 500,0 | 61 | 62 | 63 |
| 1 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| УТС111.2-600,0-К | от 0,05 до 500,0 | 61 | 62 | 63 |
| от 6,0 до 600,0 | 21 | 22 | 23 |
| от 2,4 до 600,0 | 31 | 32 | 33 |
| от 1,2 до 600,0 | 41 | 42 | 43 |
| от 0,6 до 600,0 | 51 | 52 | 53 |
| от 0,06 до 600,0 | 61 | 62 | 63 |
| УТС111.2-1000,0-К | от 100,0 до 1000,0 | 11 | 12 | 13 |
| от 10,0 до 1000,0 | 21 | 22 | 23 |
| от 4,0 до 1000,0 | 31 | 32 | 33 |
| от 2,0 до 1000,0 | 41 | 42 | 43 |
| от 1,0 до 1000,0 | 51 | 52 | 53 |
| от 0,1 до 1000,0 | 61 | 62 | 63 |
| УТС111.2-1500,0-К | от 150,0 до 1500,0 | _ | _ | 13 |
| от 15,0 до 1500,0 | _ | _ | 23 |
| от 6,0 до 1500,0 | _ | _ | 33 |
| от 3,0 до 1500,0 | _ | _ | 43 |
| от 1,5 до 1500,0 | _ | _ | 53 |
| от 0,15 до 1500,0 | _ | _ | 63 |
| УТС111.2-2000,0-К | от 200,0 до 2000,0 | _ | _ | 13 |
| от 20,0 до 2000,0 | _ | _ | 23 |
| от 8,0 до 2000,0 | _ | _ | 33 |
| от 4,0 до 2000,0 | _ | _ | 43 |
| от 2,0 до 2000,0 | _ | _ | 53 |
| от 0,2 до 2000,0 | _ | _ | 63 |
Основные параметры и размеры одноколонных машин приведены в таблице 3.
Таблица 3
| Технические характеристики | Модификации машин |
| УТС 111.1-0,01;УТС 111.1-0,02;УТС 111.1-0,05 УТС 111.1-0,1;УТС 111.1-0,5;УТС 111.1-1 УТС 111.1-2;УТС 111.1-5 |
| Диапазон задания рабочих скоростей перемещения подвижной траверсы, мм/мин | 0,001-1000 |
| Скорость возврата, подвижной траверсы, мм/мин, не менее | 1000 |
| Высота рабочего пространства, без приспособлений и датчика силы мм, не менее | 1000 |
| Глубина рабочего пространства, мм, не менее | 100 |
| Технические характеристики | Модификации машин |
| УТС 111.1-0,01; УТС 111.1-0,02; УТС 111.1-0,05; УТС 111.1-0,1; УТС 111.1-0,5; УТС 111.1-1 | УТС 111.1-2 | УТС 111.1-5 |
| Габаритные размеры, мм, не более: | |
| Высота | 1560 |
| Ширина | 550 |
| Глубина | 560 |
| Масса, кг, не более | 95 | 105 | 105 |
| Напряжение питания, В, частотой (50±1) Гц | 230±10 % |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 750 |
Основные параметры и размеры двухколонных машин приведены в таблице 4
Таблица 4
| Технические характеристики | УТС 111.2-0,01 УТС 111.2-0,02 УТС 111.2-0,05 УТС 111.2-0,5 УТС 111.2-1 УТС 111.2-2 УТС 111.2-5 УТС 111.2-10 | УТС 111.2-30 УТС 111.2-50 | УТС 111.2100 | УТС 111.2200 | УТС 111.2250 | УТС 111.2400 | УТС 111.2500 | УТС 111.2600 | УТС 111.21000 | УТС 111.21500 | УТС 111.22000 |
| 1.2.4.1 Диапазон задания рабочих скоростей перемещения подвижной траверсы, мм/мин | 0,001-1000 | 0,001-500 | 0,001-350 | 0,001-200 | 0,001-100 |
| 1.2.4.2 Скорость возврата подвижной траверсы, мм/мин, не менее | 1000 | 500 | 350 | 300 | 100 |
| 1.2.4.3 Высота рабочего пространства, без приспособлений и датчика силы мм, не менее | 1350 | 2000 | 2200 | 2400 | 2800 |
| 1.2.4.4 Ширина рабочего пространства, мм, не менее | 420 | 500 | 600 | 750 | 950 | 1100 |
| 1.2.4.5 Габаритные размеры, мм, не более: |
| Высота | 1850 | 1950 | 2400 | 3050 | 3500 | 4000 | 4500 |
| Ширина | 720 | 850 | 1200 | 1300 | 1400 | 1600 | 1800 |
| Глубина | 720 | 800 | 900 | 900 | 1000 | 1000 | 1200 |
| 1.2.4.6 Масса, кг, не более | 260 | 420 | 1100 | 1500 | 2800 | 5000 | 8000 | 10000 |
| 1.2.4.7 Напряжение питания, В, частотой (50 ±1) Гц | 230±10 % | 400±10 % |
| 1.2.4.8 Потребляемая мощность, Вт, не более | 1500 | 5000 | 7500 | 11000 | 20000 | 25000 |
Основные метрологические параметры машины приведены в таблице 5.
Таблица 5
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения силы при прямом ходе, % от измеряемой силы в диапазоне измерения | ±0,2; ±0,5 или ±1 |
| Пределы допускаемой погрешности измерения перемещения подвижной траверсы в диапазоне измерения: от 0,1 мм до 10 мм св.10 мм | ±0,01 мм; ±0,1% от измеряемой величины. |
Пределы допускаемой погрешности поддержания рабочей скорости перемещения подвижной траверсы при нулевой нагрузке приведены в таблице 6.
Таблица 6
| Модификации машин | Диапазон задания скоростей перемещения подвижной траверсы, мм/мин | * Пределы допускаемой погрешности поддержания заданной скорости перемещения подвижной траверсы, |
| 1 | 2 | 3 |
| УТС 111.1-0,01 УТС 111.1-0,02 УТС 111.1-0,05 УТС 111.1-0,1 УТС 111.1-0,5 УТС 111.1-1 УТС 111.1-2 УТС 111.1-5 УТС 111.2-0,01 УТС 111.2-0,02 УТС 111.2-0,05 УТС 111.1-0,1 УТС 111.2-0,5 УТС 111.2-1 УТС 111.2-2 УТС 111.2-5 УТС 111.2-10 | 0,001-1000 | ±0,001 мм/мин (±0,2 %) |
| УТС 111.2-30 УТС 111.2-50 УТС 111.2-100 | 0,001-500 | ±0,001 мм/мин (±0,2 %) |
| УТС 111.2-200 УТС 111.2-250 | 0,001-350 | ±0,001 мм/мин (±0,2 %) |
| 1 | 2 | 3 |
| УТС 111.2-400 УТС 111.2-500 УТС 111.2-600 | 0,001-200 | ±0,001 мм/мин (±0,2 %) |
| УТС 111.2-1000 УТС 111.2-1500 УТС 111.2-2000 | 0,001-100 | ±0,001 мм/мин (±0,2 %) |
* Примечание: применяется наибольшее из значений.
Условия эксплуатации:
- температура окружающего воздуха от плюс 10 до плюс 35 °С;
- относительная влажность, не более 80 % (без конденсации).
Вероятность безотказной работы за 1000 ч - 0,92.
Полный средний срок службы не менее 15 лет.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится типографским способом на титульный лист эксплуатационной документации и методом офсетной печати на табличку, прикрепляемую к корпусу машин.
Комплектность
| Наименование | Количеств о | Примечание |
| Машина для испытания конструкционных материалов «УТС 111» | 1 шт. | |
| Программное обеспечение | | По заказу |
| Программно-технический комплекс | | По заказу |
| Руководство по эксплуатации. ТС111.000.000РЭ | 1 экз. | |
| Инструкция оператору. ТС111.000.000И0 | 1 экз. | |
| Методика поверки. МП ТиНТ-136-2013 | 1 экз. | |
Сведения о методах измерений
Метод измерений изложен в документе ТС 111.000.000 РЭ «Машины для испытания конструкционных материалов УТС 111. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
ГОСТ 28840-90 «Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования»;
ГОСТ Р 8.663-2009 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений силы»;
ГОСТ Р 8.763-2011 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений длины в диапазоне 1 • 10-9 .... 50 м и длин волн в диапазоне 0,2.. 50мкм»;
ТУ4271-020-99369822-13 «Машины для испытания конструкционных материалов «УТС 111».
